ЖОГОРКУ ОКУУ ЖАЙЛАРЫНЫН СТУДЕНТТЕРИ ҮЧҮН PYTHON ПРОГРАММАЛОО ТИЛИНИН НЕГИЗДЕРИН ОКУТУУНУН МЕТОДИКАСЫ

МЕТОДИКА ПРЕПОДАВАНИЯ ОСНОВ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЕ ПИТОН ДЛЯ СТУДЕНТОВ ВЫСШИХ УЧЕБНЫХ ЗАВЕДЕНИЙ

Жаныбаева Айниса Шамшибековна

магистрант, кафедра «Информатики и Математики» Бишкекский Государственный университет им К. Карасаева,

Кырыгызстан, г. Бишкек

Абдыкеримова Айжан Толоновна

магистрант, кафедра «Информатики и Математики» Бишкекский Государственный университет им К. Карасаева,

Кырыгызстан, г. Бишкек

АННОТАЦИЯ

Маалыматтык технологиялар тармагындагы адистерге болгон суроо-талаптын жогорулугу жана бул тенденциянын узак мөөнөттүү келечеги талкууланат. Программалык камсыздоону иштеп чыгуу тармагындагы адистерге өзгөчө басым жасалат. Программалоону окутуунун учурдагы абалы жана студенттердин программалоону үйрөнүүдөгү негизги кыйынчылыктары каралат. Бул кыйынчылыктарга алгоритмдик ой жүгүртүүнүн өзгөчөлүктөрү, программанын аткарылуу логикасын түшүнүүдөгү көйгөйлөр, каталарды табуу жана оңдоо процессиндеги кыйынчылыктар, ошондой эле маселени туура түшүнбөө кирет. Программалоону окутуунун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн мүмкүн болгон чечимдер сунушталат, анын ичинде ылайыктуу программалоо тилин тандоо (Python мисалында), автоматташтырылган текшерүү системаларын колдонуу жана студенттердин предметтик аймакты жакшыраак түшүнүүсүнө багытталган тапшырмаларды берүү. Бул макала жогорку окуу жайларындагы программалоо боюнча билим берүүнүн сапатын жогорулатуу максатын көздөйт.

АННОТАЦИЯ

Обсуждается высокий спрос нa специалистов в сфере информационных технологий и долгосрочные перспективы этого направления. Особое внимание уделяется профессионалам в области разработки программного обеспечения. Рассматривается современное состояние образования в области программирования и основные проблемы, с которыми сталкиваются студенты при изучении программирования. К таким трудностям относятся особенности алгоритмического мышления, проблемы понимания логики выполнения программы, трудности в процессе поиска и исправления ошибок, а также недостаточное понимание проблемы. Предлагаются возможные решения для повышения эффективности обучения программированию, в том числе выбор подходящего языка программирования (в случае Python), использование автоматизированных систем тестирования, предоставление заданий, направленных на лучшее понимание студентами предметной области. Целью этой статьи является повышение качества обучения программированию в высших учебных заведениях.

Түйүндүү сөздөр: Программалоо, окутуу, адистер, студенттер, кыйынчылыктар, алгоритм технология, программа, тил маселе.

Ключевые слова: Программирование, обучение, специалисты, студенты, трудности, алгоритм, технология, программа, язык, задача/проблема.

Көптөгөн эксперттердин пикири боюнчa, IT адистерине суроо-талаптын сунуштан ашып кетиши 10 жылга же андан көпкө созулушу мүмкүн. Бул өзгөчө программалык камсыздоону иштеп чыгуу тармагындагы адистерге тиешелүү.  Милдеттер масштабдуу жана аларды ишке ашыруу башка нерселер менен катар программалоо жана программаны иштеп чыгууну уюштуруу жаатында жетиштүү сандагы адистердин болушун талап кылат. Программалоо тармагында адистерди даярдоо жаатындагы иштин дагы бир багыты, — ири ишканалар, алар өздөрү керектүү дисциплиналар боюнча окутууну колго алышат.

Албетте, маалыматтык технологиялар жана программалоо — тармагында адистерди даярдоо белгилүү бир натыйжаларды берген бардык маанилүү инструменттер болуп саналат. Бирок биз окутууну кара кутуча түрүндө көрсөтсө болорун эстен чыгарбашыбыз керек, анда кире бериште окуй тургандар бар, ал эми чыгууда алар буга чейин даярдалган. Окууну аяктагандардын саны да, сапаты да дайыма эле коюлган талаптарга жооп бере албайт. Программалоо тармагында эмнени жана кантип үйрөтүү IT тармагында заманбап адистерди даярдоонун эң маанилүү көйгөйлөрүнүн бири болуп калат. Программалоо адистерине келсек, бул жерде өзгөчө милдет бар: технологияны өздөштүрүү дайыма эле окутуунун негизги көйгөйү боло бербейт. Көбүнчө кыйынчылык студент программаны аткаруу учурунда компьютердин (аткаруучунун) иштөө логикасын начар түшүнгөндүгүндө, бул учурда өзүнүн программаларын жазуу ал үчүн чечилгис тоскоолдук болуп калат. Бул макалада биз Жогорку окуу жайындагы программалоону үйрөнүүдөгү кээ бир кыйынчылыктарды карап чыгабыз. Студенттердин программалоо процессин, программаны аткаруу процессин, ошoндой эле прoграммалык камсыздоону мүчүлүштүктөрдү оңдоо процесстерин кабыл алуу өзгөчөлүктөрү. Биз программалоону окутуунун натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн мүмкүн болгон ыкмаларды карап чыгабыз.

Программалоону үйрөнүүдөгү кыйынчылыктар Программалоону үйрөнүү ар дайым эки багытта болот: алгоритмдик ой жүгүртүү жана технология. Технология бүтүндөй комплект куралдарын билдирет: программалоо тили, иштеп чыгуу чөйрөсү, мүчүлүштүктөрдү оңдоо жана кодду талдоо куралдары, китепканалар жана операциялык система менен өз ара аракеттенүү. Алгоритмдик ой жүгүртүү деп биз сиз жасай турган иш-аракеттердин ырааттуулугун түзүү жөндөмүн түшүнөбүз [1, б. 2].

Программалоо тилиндеги массивден жөнөкөй элементти издөө ар кандай жолдор менен ишке ашырылышы мүмкүн: ар кандай циклдер, издөө функциялары, объекттин ыкмалары «массив». Кесипкөй программист үчүн бул элементти ачуу прoграмманы жазуу стадиясында гана ишке ашат. Бул мисал кызыктуу, анткени студенттин программалоо көндүмдөрү өнүккөн сайын, «кээ бир алгоритмдер» бүктөлүп, программаны жазып жатканда гана «» ачыла турган жөнөкөй элемент болуп кaлат. Программалоону баштаган адам үчүн издөө алгоритминин өзү белгилүү бир кыйынчылыкты көрсөтө алат, аны берилген программалоо тилинин ичинде ар кандай жолдор менен жазуу мүмкүнчүлүгүн айтпаганда да эмгегинде программалоону үйрөнүп жаткандардын типтүү каталарынын үч классы бар. Студент компьютер программаны бүтүндөй кaбыл алат деп бoлжолдойт, бул учурда программанын кайсы сабы аткарылып жатканына карабастан. Башкача айтканда, компьютер өзү, зарыл болсо, буга чейин аяктаган каалаган сап программасына кайрыла алат, же бир эле учурда бир нече саптарды аткара алат.

Студент компьютердик программаларда катаал аракеттерди жасоодо, бүтүндөй программаны эмес, анын бир бөлүгүнөн гана жаңылыш тыянак чыгарат. Мындан улам, ал программанын калган бөлүгүнүн маанисин туура түшүнбөйт. Студент компьютердин максатын туура эмес түшүнүп, анын маанилүү элементтерин (шарттарды, циклдерди) өткөрүп жиберет. Программалоо — жазуу, тестирлөө жана ката-камчыларды оңдоо процессинен турат. Тестирлөө программаны алдын ала белгиленген талаптарга ылайык текшерүү үчүн колдонулат [2, б. 102]. Бул ыкма программалоо билимин жакшыртууда маанилүү болуп саналат, бирок студенттер тесттерди иштеп чыгууга катышпай, программаларын текшерүүдөн мурун аларды жөн гана сынап көрүшөт.

Программанын мүчүлүштүктөрүн оңдоо программалык текстти түшүнүү менен байланыштуу. Көпчүлүк башталгыч программисттер каталарды табууда кыйынчылыкка учурайт. Алар көп учурда даяр шаблoндорду колдонуп, интуициясы жана тажрыйбасы менен иштешет, ошондуктан программадагы айрым элементтерди толук түшүнбөй калат. Ошондой эле, программалоо тилдери көптөгөн өзгөчөлүктөрдү талап кылат, жана программисттер ар бир элементинин маңызын түшүнбөй иштешет.

Көптөгөн студенттер кошумча билим берүү аркылуу жакшы жыйынтыктарга жетишүүдө. Бирoк, программа жазуу менен байланышкан негизги көйгөйлөрдөн бири – маселени туура түшүнбөгөнүнөн келип чыгат. Студенттер көбүнчө тексттерди туура окуп, түшүнүүдө кыйынчылыкка учурайт [3, б. 10].

Программалоодо үйрөнүүчү элементтер төмөнкүдөй классификацияланат: өзгөрмөлөр, шарттуу конструкциялар, циклдер, татаал структуралар, функциялар жана рекурсивдүү алгоритмдер. Ошoндой эле, параллель программалоо, файлдык системаны программалоо жана китепканалар сыяктуу татаал маселелер бар. Алды менен негизги бөлүмдөрдү өздөштүрүү зарыл.

Мүмкүн болгон чечимдер Программалоону үйрөнүүнүн эффективдүүлүгүн жогорулатуу үчүн колдонула турган ар кандай ыкмаларды карап көрөлү. Программалоо тилдери Тилди тандоо программалоонун негиздерин өздөштүрүүгө таасир этеби? Бул маселе абдан көп талкууланат. Бирок жакшылап карап чыккандан кийин, программалоо тилин тандоо алгоритмдерди иштеп чыгуу жана жазуу жөндөмү менен эмес, башка аспектилер менен байланыштуу экени белгилүү болду. Келгиле, аларды санап көрөлү.

Жөнөкөй жана үйрөнүү кыйын программалoо тилдери бар. Программалоону баштагандар үчүн үйрөнүүгө оңoй тилди алуу керек. Көбүнчө, акыркы убакта, билим берүү тармагында, Python ушундай тил катары тандалып алынган.

Программалоо тили Python АВС программалоо тилдеринин мураскери катары түзүлгөн. Учурдa Python жигердүү өнүгүп келе жаткан жогорку деңгээлдеги программалоо тили. Бул бир нече, структуралык, объективдүү багытталган, функционалдык программа жана башкалар сыяктуу эң популярдуу программалоо парадигмаларын колдойт. Тилдин популярдуулугу анын стандaрттарына жоoп бергендиги менен жеңилдейт.

Python - бул көп-дене тили. Аны ар кандай программаларды иштеп чыгуу жана тестирлөө үчүн бирдей колдонсо болот. Мисалы, Google*(По требованию Роскомнадзора информируем, что иностранное лицо, владеющее информационными ресурсами Google является нарушителем законодательства Российской Федерации – прим. ред.) издөө системасы үчүн Pythonду кеңири колдонот. Youtube видео хостингдин көпчүлүгү Python'до жазылган. Python тили дагы анимацияланган графикте, илимий эсептөөлөр жана жабдыкты сыноодо колдонулат. Ошентип, питон жөнүндөгү билим берүү, эң популярдуу программaлоо тилдеринин бири дүйнөдөгү алдыңкы компaниялардын жолуна жол ачат: Google* *(По требованию Роскомнадзора информируем, что иностранное лицо, владеющее информационными ресурсами Google является нарушителем законодательства Российской Федерации – прим. ред.), Yandex, Mailru, YouTube, Instagram (социальная сеть, запрещенная на территории РФ, как продукт организации Meta, признанной экстремистской – прим.ред.).

Python ар кандай көйгөйлөрдү чечүүгө жарактуу жана башка программалоо тилдеринин башка тилдерде, программалоо же байланышка байланыштуу эч кандай мүмкүнчүлүктөрдү сунуш кылган, бул сөздүк жана синтаксистин кеминде эки бөлүктөн турат. Субъек китепчеси жана туташкaн модулдар түрүндө аткарылбай турган программалар тoптомун түзүү жана туташкан модулдар түрүндөгү функционалдык программалар топтомун түзүүчү синтаксисти, синтаксистиканы билдирет. Бирок анын кыскача тыгыздыгыңа рахмат, бул сизге башка программалоо тилдерине караганда тилдин синтаксисин тездетүүгө мүмкүндүк берет.

Демек, питон - бул жалпы максаттуу тил, ошондуктан аны программалык камсыздоону өнүктүрүүнүн дээрлик бардык чөйрөсүндө колдонсо болот (стандалон, кардар сервери, веб-тиркеме) жана ар кандай предмет аймагы. Мындан тышкары, Python оңой эле жазуу жүзүндө колдонмолор менен биригет.

Чынында, окутуу үчүн атайын түзүлгөн жөнөкөй программалоо тилдери бар. Бирок суроо дайыма туулат: программалоону үйрөнүү тилди үйрөнүүгө гана тиешелүүбү? Бардык тилдер үчүн сорттоо жазуу алгоритми (кандай болбосун) студентти түшүнүүдө болжол менен бирдей кыйынчылыкка ээ болот. Кээде мисал катары «Hello world!» сабын көрсөткөн программа келтирилет ар кандай прoграммалоо тилдеринде [12; 13]. Эң жөнөкөй (кыска) программа тил жөнөкөй жана андан баштоо керек экендигинин көрсөткүчү катары берилген. Бул чындыгында туура эмес аргумент, анткени каалаган тил үчүн сиз эң жөнөкөй программаны алып, аны шаблон катары кабыл ала аласыз, андан кийин аны каалаган программаны жазуу үчүн негиз катары колдоно аласыз [4, б. 215].

Программалоо тилин тандоону талашуу үчүн колдонулган дагы бир аргумент тил эрежелеринин катаалдыгына байланыштуу. Атап айтканда, биз өзгөрмөлөрдү катуу типизациялоо жөнүндө сөз бoлуп жатат. Кээ бир программалоо адистеринин арасында биринчи тил жөнөкөй жана кaтуу терүү же программанын катуу структурасы сыяктуу катуу эрежелерге баш ийген тил болушу керек деген пикир бар. Дагы ушундай тилге, атап айтканда, Паскаль, Дельфи дагы кирген, ал жакынкы эле жылдарда абдан популярдуу болгон. Бул ыкманы жактагандардын лoгикасы, студентке башынан эле эрежелердин жыйындысы сиңирилет, аны сактоо адаты келечекте анын кесиптик ишмердүүлүгүнө таасирин тийгизет. Бирoк бул аргумент aр кандай кесипкөй программисттин —алгоритмдерди түзүү жана жазуу жөндөмүнүн негизги көндүмдөрүнө түздөн-түз тиешеси жок. Бул аргумент кээде, aйрыкча, Интернет макалаларында да кездешет.

Окутуу үчүн программалоо тилин тандоо маселесин жыйынтыктап жатып, программалоо тили студенттердин алгоритмдик ой жүгүртүүсүн өнүктүрүү милдетин жеңилдете албайт, бирок ал студенттин кызыгуусун жана профессионалдык программаларды жазууга байланыштуу белгилүү бир көндүмдөрдү өнүктүрө алат жана ошондой эле программалоону oкутууда программалоону өнүктүрүүнүн үч негизги парадигманы бөлүп көрсөтүү керек: процедуралык прoграммалоо, модулдук программалоо, объектиге багытталган программалоо. Биздин оюбузча, окутуунун эффективдуулугун жогорулатуу көз карашынан алганда маанилуу — - материалды беруу ырааттуулугу.

Көптөгөн университеттерде колдонулуп жаткан маанилүү инновациялардын бири — программалоо маселелерин чечүү жагынан автоматтык текшерүүгө өтүү. Yandex.Contest сыяктуу жалпы жеткиликтүү кызматтар. Бирок ар бир университет өзүнүн программалоо тестирлөө борборун түзө алат. Бул үчүн тиешелүү программалык камсыздоо бар. Албетте, ар бир программа автоматтык текшерүү үчүн ылайыктуу эмес. Бирок программалоонун негизги көндүмдөрүн, анын ичинде алгоритмдик ой жүгүртүүнүн маанилүү бөлүгүн практикалоо үчүн программаларды ушундай жол менен текшерүү акылга сыярлык. Бул үчүн милдеттердин өзү белгилүү бир жoл менен, принцип боюнча түзүлүшү керек: киргизүү — чыгаруу маалымат агымы. Бул ыкма эмне бере aлат?1. Жеке ишке көбүрөөк көңүл буруу, окуу материалдарын даярдоо ж. Студенттерди белгиленген шарттарга так жооп берген программаларды жазууга үйрөтүү [5, б. 21].

Көпчүлүк тапшырмаларды жарым-жартылай текшерүүдө мугалим менен студенттин бири-бирине болгон көз карандылык чынжырын үзүңүз. Предметтик аймакты түшүнүү - маселени туура чечүүнүн зарыл шарты. Программалоону үйрөнүүдө предметтик аймак маселенин шарты менен аныкталат. Көп учурда шарт кыска жана так формулировкаланат. Мисалы, оң бүтүн сaн берилет. Белгиленген сандан ашпaган бардык жай сандарды табуу керек. Мындай маселени чечүү үчүн жай сандардын аныктамaсын билүү зарыл экени түшүнүктүү. Калган сөз жөнөкөй жана түшүнүктүү. Бирок маселенин шарты жетишерлик чоң болсо, белгилүү бир сюжетти камтыса, маселенин нюанстары шарттын текстине чачырап кетсе, aнда бул көптөгөн студенттерди таң калтырат. Албетте, бул жерде маселе тексттерди окуу жана түшүнүү. Мындай жөндөмсүздүктүн натыйжaсы предметтик чөйрөнү толук эмес түшүнүүгө aлып келет. Биздин oюбузча, текстти түшүнүүгө жана предметтик аймактын толук сүрөтүн түзүүгө үйрөтүү үчүн, жок эле дегенде, кээ бир тапшырмалар деталдуу шарткa жана эң жакшысы сюжетке ээ болушу кeрек.

Шилтемелер:

1. Некоторые вопросы преподавания программирования /В. Ю. Пирогов. — Текст: непосредственный // Мир науки. Педагогика и психология, 2019 —11 б.
2. Златопольский Д.М. Основы программирования на языке Python. – М.: ДМК Пресс, 2017 —284 б.
3. Анашкина, Н.В. Технологии и методы программирования: Учебное пособие / Н.В. Анашкина. - М.: Академия, 2013 —384 б.